聚氨酯组合物及其制备方法和应用技术

本申请涉及一种聚氨酯组合物，包括10～150份的聚硅氧烷、10～150份的第一多元醇、50～400份的异氰酸酯类化合物、0～0.5份的催化剂、10～150份的第二多元醇、0.5～8份的多元羟基叔胺、以及10～60份的小分子硅氧烷，聚硅氧烷的分子量为200Da～20000Da，封端为活性氢官能团，第一多元醇包括20～100％的聚合物多元醇以及0～60％的小分子多元醇，小分子硅氧烷封端中的一端为活性氢官能团，另一端为硅相连的三个相同的烷氧基。本申请的聚氨酯组合物可用于制备促组织修复医用材料，生物安全性高，与不同组织配适性好，力学柔韧性佳，粘合快速高效且粘附力高，能够促进组织良好愈合。能够促进组织良好愈合。

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯组合物及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及生物医药
，具体涉及一种聚氨酯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]医学上一般通过缝合或使用吻合器来促进伤口愈合，不仅操作复杂，还易造成伤口二次伤害，给患者带来极大痛苦。组织粘合的医用胶粘剂是替代手术缝合线和吻合器的优秀备选，操作便捷、伤害较小，还可促进伤口愈合。
[0003]常见的医用胶粘剂包括丙烯酸酯类、生物提取蛋白与聚氨酯类，丙烯酸酯类构成的胶粘剂的胶粘强度太大，不易剥离，易造成皮肤损害。生物提取蛋白原料获取困难，不能满足工业生产需求。聚氨酯(PU)为一种分子链中含有氨基甲酸酯结构(
‑
NH
‑
COO
‑
)的有机高分子材料，粘性适宜，易于制备，但聚氨酯类胶粘剂的耐水性、机械强度等性能仍有待改善。此外，相比于常规的胶粘剂，医用胶粘剂还需要具有良好的组织配适性，以便促进组织愈合、再生与修复。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请的目的包括提供一种聚氨酯组合物，无溶剂添加，生物安全性高，与不同组织配适性好，力学柔韧性佳，粘合快速高效且粘附力高，可提供湿态愈合环境，可降解且降解产物能够促进组织良好愈合。
[0005]本申请的第一方面提供一种聚氨酯组合物，包括以下重量份数的原料组分：10～150份的聚硅氧烷、10～150份的第一多元醇、50～400份的异氰酸酯类化合物、0～0.5份的催化剂、5～60份的第二多元醇、0.5～8份的多元羟基叔胺、以及10～60份的小分子硅氧烷；
[0006]其中，所述聚硅氧烷满足如下特征：(a1)分子量为200Da～20000Da；(a2)封端为活性氢官能团；
[0007]所述第一多元醇包括：20％～100％的聚合物多元醇，所述聚合物多元醇的分子量为600Da～10000Da，以及0～30％的小分子多元醇，所述小分子多元醇的分子量为40Da～500Da；
[0008]所述异氰酸酯类化合物满足如下特征：(b1)分子量为60Da～800Da；(b2)平均官能度为2～4；
[0009]所述第二多元醇包括所述聚合物多元醇和/或所述小分子多元醇；
[0010]所述多元羟基叔胺满足如下特征：(c1)分子量为60Da～500Da；(c2)平均官能度为2～4；
[0011]所述小分子硅氧烷满足如下特征：(d1)分子量为100Da～1000Da；(d2)与硅直接相连的封端中的一端为活性氢官能团，与硅直接相连另三端为相同的烷氧基。
[0012]所述第一多元醇包括20％～100％的聚合物多元醇，所述聚合物多元醇的分子量为600Da～10000Da，以及0～30％的小分子多元醇，所述小分子多元醇的分子量为40Da～
500Da；
[0013]在本申请的一些实施方式中，所述的聚氨酯组合物中，所述活性氢官能团包括羟基、巯基、氨基、羧基或其组合。
[0014]在本申请的一些实施方式中，所述的聚氨酯组合物中，所述第一多元醇中的小分子多元醇和所述第二多元醇中的小分子多元醇分别独立地选自：甘油、乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、1,8辛二醇或其组合；
[0015]所述第一多元醇中的聚合物多元醇和所述第二多元醇中的聚合物多元醇分别独立地选自：聚醚多元醇、聚酯多元醇、多聚甘油或其组合。
[0016]在本申请的一些实施方式中，所述的聚氨酯组合物中，所述多元羟基叔胺包括三乙醇胺、三异丙醇胺、N
‑
甲基二乙醇胺、N
‑
乙基二乙醇胺、N
‑
正丙基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、N
‑
乙基二乙醇胺、3
‑
二甲氨基
‑1‑
丙醇、N,N
‑
二甲基异丙醇胺、4
‑
羟基
‑1‑
甲基六氢氮杂卓或其组合。
[0017]在本申请的一些实施方式中，所述的聚氨酯组合物中，所述异氰酸酯类化合物包括己二异氰酸酯、4,4
‑
双(异氰酸酯环己基)甲烷、甲苯环己撑二异氰酸酯、2,2,4
‑
三甲基己烷基二异氰酸酯、L
‑
赖氨酸二异氰酸酯、2,6
‑
二异氰酸酯甲基己酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或其组合。
[0018]在本申请的一些实施方式中，所述的聚氨酯组合物中，所述小分子硅氧烷包括巯基端三甲氧基硅烷、巯基端三乙氧基硅烷、羟基端三甲氧基硅烷、羟基端三乙氧基硅烷、含氨基端三甲氧基硅烷、含氨基端三乙氧基硅烷或其组合。
[0019]在本申请的一些实施方式中，所述的聚氨酯组合物中，所述催化剂包括有机锡类催化剂、有机铋类催化剂、胺类催化剂或其组合。
[0020]本申请的第二方面提供一种聚氨酯组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0021]按照本申请第一方面提供的聚氨酯组合物的定义提供各原料；
[0022]将所述聚硅氧烷、所述第一多元醇与所述异氰酸酯类化合物混合，加入所述催化剂，在保护气体氛围下进行预聚反应，制得预聚体；
[0023]将所述预聚体、所述第二多元醇与所述多元羟基叔胺混合，在保护气体氛围下进行扩链反应；以及
[0024]向所述扩链反应的产物中加入所述小分子硅氧烷进行反应。
[0025]在本申请的一些实施方式中，所述的制备方法具有如下技术特征中的一种或几种：
[0026](e1)所述预聚反应的条件包括：于50℃～90℃加热；
[0027](e2)所述扩链反应的条件包括：于50℃～90℃加热；
[0028](e3)所述加入小分子硅氧烷进行反应的步骤中，反应条件包括：于40℃～120℃加热。
[0029]本申请的第三方面，提供本申请第一方面提供的聚氨酯组合物或本申请第二方面的制备方法制得的聚氨酯组合物在制备促组织修复医用材料中的应用。
[0030]本申请的聚氨酯组合物具有多重交联的键合结构，该多重交联体系的形成基于各原料在反应中产生的大量氢键、硅羟基水解键合的微交联、以及异氰酸酯基团的键反应。异氰酸酯基团的键合反应包括
‑
NCO水解产生氨基、氨基再与未水解的
‑
NCO反应，
‑
NCO与皮肤
上的氨基、巯基、羧基等反应，以及
‑
NCO与硅氧烷水解后产生的硅羟基反应。本申请的聚氨酯组合物在湿润状态下对人体组织具有较强的粘附力，但不至于损伤组织。
[0031]本申请的制备方法通过合适的反应条件，将各原料进行一系列包括预聚、扩链和封端等反应，形成多重交联体系，无有机溶剂添加，生物安全性高，操作简单，适用性广。
[0032]本申请的聚氨酯组合物粘度适宜，固化后力学柔韧性佳，粘合快速高效且粘附力高，可根据需要调节模量，使其与多种组织相配适。
[0033]本申请的聚氨酯组合物可提供湿态愈合环境，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯组合物，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：10～150份的聚硅氧烷、10～150份的第一多元醇、50～400份的异氰酸酯类化合物、0～0.5份的催化剂、5～60份的第二多元醇、0.5～8份的多元羟基叔胺、以及10～60份的小分子硅氧烷；其中，所述聚硅氧烷满足如下特征：(a1)分子量为200Da～20000Da；(a2)封端为活性氢官能团；所述第一多元醇包括：20％～100％的聚合物多元醇，所述聚合物多元醇的分子量为600Da～10000Da，以及0～30％的小分子多元醇，所述小分子多元醇的分子量为40Da～500Da；所述异氰酸酯类化合物满足如下特征：(b1)分子量为60Da～800Da；(b2)平均官能度为2～4；所述第二多元醇包括所述聚合物多元醇和/或所述小分子多元醇；所述多元羟基叔胺满足如下特征：(c1)分子量为60Da～500Da；(c2)平均官能度为2～4；所述小分子硅氧烷满足如下特征：(d1)分子量为100Da～1000Da；(d2)与硅直接相连的封端中的一端为活性氢官能团，与硅直接相连另三端为相同的烷氧基。2.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述活性氢官能团包括羟基、巯基、氨基、羧基或其组合。3.根据权利要求1所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述第一多元醇中的小分子多元醇和所述第二多元醇中的小分子多元醇分别独立地选自：甘油、乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,6
‑
己二醇、1,8辛二醇或其组合；所述第一多元醇中的聚合物多元醇和所述第二多元醇中的聚合物多元醇分别独立地选自：聚醚多元醇、聚酯多元醇、多聚甘油或其组合。4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚氨酯组合物，其特征在于，所述多元羟基叔胺包括三乙醇胺、三异丙醇胺、N
‑
甲基二乙醇胺、N
‑
乙基二乙醇胺、N
‑
正丙基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、N
‑
乙基二乙醇胺、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢智慧，郭金山，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：